teknologi batubara

76
TEKNOLOGI BATUBARA TEKNOLOGI BATUBARA Ir. Subriyer Nasir, Ir. Subriyer Nasir, MS,PhD MS,PhD Jurusan Teknik Kimia Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Unsri Fakultas Teknik Unsri

Upload: riezma-arqomah

Post on 05-Dec-2014

271 views

Category:

Documents


57 download

TRANSCRIPT

Page 1: TEKNOLOGI BATUBARA

TEKNOLOGI BATUBARATEKNOLOGI BATUBARA

Ir. Subriyer Nasir, MS,PhDIr. Subriyer Nasir, MS,PhD

Jurusan Teknik Kimia Jurusan Teknik Kimia

Fakultas Teknik UnsriFakultas Teknik Unsri

Page 2: TEKNOLOGI BATUBARA

BATUBARABATUBARA

Material yang secara fisik adalah Material yang secara fisik adalah padatan heterogen dan secara kimia padatan heterogen dan secara kimia merupakan padatan kompleks yang merupakan padatan kompleks yang terbentuk oleh tumbuh-tumbuhan yang terbentuk oleh tumbuh-tumbuhan yang mengalami proses fisis dan kimia di mengalami proses fisis dan kimia di dalam permukaan bumi selama jangka dalam permukaan bumi selama jangka waktu yang panjang waktu yang panjang

Page 3: TEKNOLOGI BATUBARA

Proses CoalifikasiProses Coalifikasi

Proses pembentukan batubara dari tumbuhan menjadi peat.

Tumbuhan peat batubara

Proses Biokimia

Proses Dinamo kimia

Page 4: TEKNOLOGI BATUBARA

Teori Pembentukan PeatTeori Pembentukan Peat

• Autochtonous theory (Teori In-situ)

- Kadar mineral rendah

- Susunan dan kondisi tumbuhan/tanah

• Allochthonous theory (Teori Drift)

- Fosil ikan dalam batubara

- Lapisan peat dan lignit di delta yg baru terbentuk

- Fosil pepohonan dalam keadaan terbalik (inverted position)

Page 5: TEKNOLOGI BATUBARA
Page 6: TEKNOLOGI BATUBARA

KALIMANTAN

PAPUA

SULAWESI

JAWA

4.07%

28.37%

1.58%

17.7%

SUM

ATER

A

7.58%

40.13%

Resources : 61.3 billion tonsLRC : 65%

Lignite 58.7%

Bituminous 14.3%

Sub Bituminous26.7%

Anthracite0.3%Penyebaran

Batubara

Page 7: TEKNOLOGI BATUBARA

Musi Banyuasin – Sumsel (Potensi ± 2,9 Milyar ton)

Rencana Lokasi Pencairan Rencana Lokasi Pencairan BatubaraBatubara

KALIMANTAN

SUMATERA

Berau – Kaltim (Potensi ± 3,0 Milyar ton)

Mulia – Kalsel(Potensi ± 1,2 Milyar ton)

Bilyar ton)

PAPUA

SULAWESI

JAWABanko – Sumsel(Potensi ± 2,5 Milyar ton)

Page 8: TEKNOLOGI BATUBARA

Klasifikasi BatubaraKlasifikasi Batubara

1.1. Berdasarkan komposisi Berdasarkan komposisi petrografis (petrographic petrografis (petrographic classification)classification)

2. Berdasarkan peringkat (rank 2. Berdasarkan peringkat (rank classification) classification)

Page 9: TEKNOLOGI BATUBARA

MaseralMaseral

• Bagian utama dari batu bara adalah bahan organik yang disebut maseral dan bagian lain berupa mineral, air serta gas yang terperangkap dalam pori pori batu bara. Unsur anorganik penyusun batu bara adalah kandungan mineral yang berasal dari tumbuhan asal dan sedimen organik selama proses coalifikasi.

•  

Page 10: TEKNOLOGI BATUBARA

• Secara petrografik, batu bara dapat diklasifikasikan berdasarkan susunan maseralnya yaitu exinite, vitrinite, micrinite dan fusinite. Maseral adalah struktural konstituen terkecil dari batu bara yang dapat dilihat dengan mikroskop optik. Maseral dapat dibedakan satu sama lain dari reflektansinya. Vitrinite merupakan konstituen batu bara yang berasal dari kayu, exinite utamanya berasal dari digested sludge (lumpur), sedang inertinite yang berasal tumbuhan selain kayu.

Page 11: TEKNOLOGI BATUBARA

Berdasarkan peringkatBerdasarkan peringkat

• Lignite

• Subbituminus

• Bituminus

• Anthracite

Low rank coal

High rank coal

Page 12: TEKNOLOGI BATUBARA

Brown coal Hard coal

Grup maseral

Maseral Grup maseral

Maseral

Huminite Textinite, ulminite attrinite, densitinite,gelinite, corpohuminite

Vitrinite Telinite, collinite, vitrodetrinite

Liptinite Sporinite,cutinite,fresinite,suberinite,alginate, iptodetrinite, chlorophyllinite

Exinite Sporinite, cutinite, fresinite, suberinite,alginate, liptodetrinite

Inertinite Fusinite,semifusinite, macrinite,selerotinite, inertodetrinite

Inertinite Micrinite, macrinite, semifusinite, fusinite, inertodetrinite

Tabel 1. Maseral pada brown coal dan hard coalSumber : Spliethoff, H (2010)

Grup maseral Kandungan atom C Rasio H/C Kadar volatileExinite 43 sampai 62 % 1,18 -0,59 79-18%Vitrinite 51 sampai 62% 0,80-0,60 40-18%Inertinite 59 sampai 67% 0.64-0,47 31-11%

Tabel 2. Komposisi maseral dan persentase kadar zat volatilSumber : Tsai (1982)

Page 13: TEKNOLOGI BATUBARA

Umur BatubaraUmur Batubara

Umur (tahun) Rank batubara

250 x 106 Bituminus, antrasit

180 x 106

150 x 106

100 x 106

60 x 106

40 x 106

20 x 106

1 x 106

BituminusBituminusSubbituminusLignit dan subbituminusLignitLignitPeat

Page 14: TEKNOLOGI BATUBARA

Sifat-sifat Batubara berdasar RankSifat-sifat Batubara berdasar RankRank Volatile

Content (wt% of maf coal)

Carbon Content (wt% maf coal)

Calorivic Value (btu/lb, mmmf)

Moisture (Wt %)

Lignite 69-44 76-62 8300-6300 52-30

Subbituminous

HvBb

HcCb

HvAb

52-40

50-29

49-31

80-71

86-76

88-78

11500-8300

13000-10500

>14000

30-12

15-2

5-1

LvB 22-14 91-86 5-1

MvB 31-22

Anthracite 14-2 99-91

Page 15: TEKNOLOGI BATUBARA

Klasifikasi BatubaraKlasifikasi Batubara

• 1. Klasifikasi ASTM

• 2. Klasifikasi National Coal Board

• 3. Klasifikasi International

• 4. Klasifikasi Australia

Page 16: TEKNOLOGI BATUBARA

Klasifikasi ASTMKlasifikasi ASTMDasar : Rank batubara selama proses coalifikasi.

FC (dmmf), VM (dmmf), HV (mmmf)

Batubara dengan VM<31%, klasifikasi berdasarkan fixed carbon (FC) nya.

Batubara dengan VM >31%, klasifikasi berdasarkan nilai kalor (HV)

Page 17: TEKNOLOGI BATUBARA

ASTM ClassificationASTM Classification

Class Group Limits of FC or Btu (mmf) Requisite Physical Properties

I. Anthracite 1. Meta-anthracite Dry FC, 98% or more (Dry VM,2% or less)

2. Anthracite Dry FC, 92% or more and less than 98% (Dry VM,8% or less and more than 2%)

3. Semianthracite Dry FC, 86% or more and less than 92% (Dry VM,14% or less and more than 8%)

Nonagglomerating

II.Bituminous 1. Low volatile bituminous coal Dry FC, 78% or more and less than 86% (Dry VM,22% or less and more than 14%)

2. Medium volatile bituminous coal Dry FC, 69% or more and less than 78% (Dry VM,31% or less and more than 22%)

3. High volatile A bituminous coal Dry FC, 69% (Dry VM more than 31% or less,and moist Btu 14000 or more

4. High volatile B bituminous coal Moist Btu, 13,000 or more and less than 14,000

5. High volatile C bituminous coal Moist Btu, 11,000 or more and less than 13,000

Either agglomerating or non weathering

Page 18: TEKNOLOGI BATUBARA

Class Group Limits of FC or Btu (mmf) Requisite Physical Properties

III. Subbituminous 1. Subbituminous A Coal Moist Btu,11,000 or more and less than 13,000

2. Subbituminous B Coal Moist Btu, 9,500 or more and less than 11,000

3. Subbituminous C Coal Moist Btu, 8,300 or more and less than 9,500

IV.Lignite 1. Lignite Moist Btu, less than 8,300 Consolidated

2. Brown Coal Moist Btu, less than 8,200 Consolidated

Page 19: TEKNOLOGI BATUBARA

Klasifikasi NKlasifikasi NCBCB

Volatile matter (%, dmmf)

Coal rank code

Nama Batubara

<9,1 100 Antrasit

9,1 - 19,5 200 Low volatile steam coal

19,5 - 32 300 Medium volatile coal

> 32 400 - 900 High Volatile Coal

Page 20: TEKNOLOGI BATUBARA

Hubungan Sifat Caking dgn Coal Rank Code Hubungan Sifat Caking dgn Coal Rank Code (High Volatile Coal)(High Volatile Coal)

Sifat Caking Coal Rank Coal

Very Strongly caking 400

Strongly Caking 500

Medium Caking 600

Weakly Caking 700

Very Weakly Caking 800

Non Caking 900

Page 21: TEKNOLOGI BATUBARA

Klasifikasi batubara menurut Klasifikasi batubara menurut InternationalInternational

• Hard Coals

Batubara dengan gross calorivic value > 10.260 Btu/Lb atau 5,700 kcal/kg (maf)

• Brown Coal dan Lignit

Batubara dengan nilai kalor < 10.260 Btu/lb atau 5,700 kcal/kg

Page 22: TEKNOLOGI BATUBARA

Klasifikasi Batu bara Australia

•Klasifikasi batu bara Australia (AS 2096-1987) adalah dengan membedakan antara batu bara peringkat rendah (low rank coal) dan peringkat tinggi (high rank coal).

•Untuk batu bara peringkat tinggi dikenal dengan kode REVCAS dan untuk peringkat rendah disebut dengan kode REVMAS. •R adalah singkatan dari rata-rata maksimum Reflectance dari vitrinite, E adalah singkatan spesifik Energi (d.a.f), V adalah singkatan dari Volatile matter (d.a.f), C singkatan dari Cruscible Swelling Number, M singkatan dari bed Moisture, A singkatan dari Ash (abu) dan S singkatan dari Sulfur. •

Page 23: TEKNOLOGI BATUBARA

Analisa BatubaraAnalisa Batubara

1.1. Analisa Proksimat (Proximate Analisa Proksimat (Proximate Analysis)Analysis)

2.2. Analisa Ultimat (Ultimate Analisa Ultimat (Ultimate Analysis)Analysis)

Page 24: TEKNOLOGI BATUBARA

Istilah PelaporanIstilah Pelaporan

• 1. ar = as received

• 2. adb = air dried basis

• 3. daf = dry ash free

• 4. db = dry basis

• 5. mmmf = moist mineral matter free

• 6. maf = moisture ash free

• 7. mmf = mineral matter free

Page 25: TEKNOLOGI BATUBARA

Analisa ProksimatAnalisa Proksimat

• Moisture content (Kandungan/kadar air) - Inherent moisture - Free moisture Total moisture : berpengaruh dlm

combustion process• Volatile matter (Senyawa volatil/mudah

menguap)• Fixed carbon (Karbon tetap/tertambat)• Ash content (Kadar Abu)

Page 26: TEKNOLOGI BATUBARA

Kandungan Mineral & AbuKandungan Mineral & Abu

Kandungan zat anorganik yang dapat ditentukan jumlahnya sebagai berat yang tinggal apabila batubara dibakar secara sempurna.

Mineral matter (kandungan mineral) yg apabila dibakar akan menjadi abu.

Ash : Fly ash dan bottom ash.

Page 27: TEKNOLOGI BATUBARA

Mineral matterMineral matter

Material non carbonaceous dalam batubara yang dapat menurunkan nilai kalor.

Mineral matter :

- garam garam silikat, aluminat, sulfat, karbonat.

-Sulfida dari Na, K, Ca, Mg, Ti dan Fe

-Trace element seperti Vanadium.

Page 28: TEKNOLOGI BATUBARA

Parr formulaParr formulaMineral matter = 1.08 (ash) + 0.55 S (total)

Kandungan mineral dari batubara :

- Extraneous mineral/ash

Zat organik ikutan selama coalifikasi.

Clay, pyrites,calcites,Ca dan Mg Carbonate

- Inherent mineral/ash : Zat anorganik yg ada dalam batubara yg berasal dari tumbuhan dan lumpur.

Page 29: TEKNOLOGI BATUBARA

Pengaruh mineral/abuPengaruh mineral/abu

1. Menambah energi pada proses penghalusan/penggilingan.

2. Dapat menyebabkan korosi pada pipa boiler

3. Penyumbatan/fouling yg akan menghalangi aliran panas

4. Kesukaran dalam ruang bakar

5. Dapat merusak klinker pada pabrik semen.

Page 30: TEKNOLOGI BATUBARA

Volatile MatterVolatile Matter

VM dapat ditentukan dengan kehilangan berat yg terjadi bila batubara dipanaskan tanpa kontak dgn udara pada suhu 950 oC.

VM --- H2, CO, CO2,CH4, tar

Makin tinggi rank makin kecil VM.

Page 31: TEKNOLOGI BATUBARA

Fixed CarbonFixed Carbon

FC = 100 – VM – Ash

Page 32: TEKNOLOGI BATUBARA

Nilai KalorNilai Kalor

Nilai kalor adalah penjumlahan panas pembakaran dari unsur yg dapat terbakar dalam batubara (C, H dan S) dikurangi panas peruraian zat carbonaceous dan ditambah atau dikurangi dgn reaksi eksotermis dan endotermis dari pembakaran zat pengotor dalam batubara

Page 33: TEKNOLOGI BATUBARA

Perhitungan Nilai KalorPerhitungan Nilai Kalor

• Dulong Formula (1973)

HHV(MJ/kg) = 33.86*C + 144.4*(H-O/8)+9428*S

• Channiwala & Parikh (2002) HHV(MJ/kg) = 34.91*C + 117.83*H-10.34 O1-

1.51*N+10.05*S-2.11*Ash

Page 34: TEKNOLOGI BATUBARA

Analisa UltimatAnalisa Ultimat

• Carbon

• Hidrogen

• Oksigen

• Nitrogen

• Sulfur

• Posfor

Page 35: TEKNOLOGI BATUBARA

Sulfur dalam BatubaraSulfur dalam Batubara

• Sulfur Anorganik (Inorganic Sulphur)

• Sulfur Organik (Organic Sulphur)

• Sulphate Sulphur

Page 36: TEKNOLOGI BATUBARA

Pengujian BatubaraPengujian Batubara

Sifat Caking dan coking

Coking :

- Gray King Assay

- Dilatometer

Caking :

- Free Swelling Index (FSI)

- Roga Index

Page 37: TEKNOLOGI BATUBARA

Gray King AssayGray King Assay

Dinyatakan dengan seri standard:

A, B, C, D, E, F, G, G1, G2, G3, dan Gx

Page 38: TEKNOLOGI BATUBARA

DilatometerDilatometer

• Dilakukan untuk menentukan sifat coking dari batubara.

• Prinsip : Coke coal akan melunak dan berkurang volumenya (konstraksi) akibat pemanasan. Bila suhu pemanasan ditingkatkan coke coal akan menjadi plastis dan volumenya membesar.

Page 39: TEKNOLOGI BATUBARA

Diagram dilatasi Diagram dilatasi

Dilatation

Contraction

TmTsTf

Dilatation (%)

0

+

-

Page 40: TEKNOLOGI BATUBARA

Interpretasi Hasil DilatometerInterpretasi Hasil Dilatometer

Dilatometer Observation Caking Grade (Group Number)

Caking Capacity

Unchanged 0 Non coking

Contraction 1 Very weak coking

Contraction and negative dilation

2 Weak Coking

Over 0 up to 50% dilation 3 Middle coking

Over 50% up to 140% dilation

4 Good coking

Over 140% dilation 5 Excess coking

Page 41: TEKNOLOGI BATUBARA

Free Swelling IndexFree Swelling Index

• Standard residu :

1,11/2, 21/2,3,31/2,4,41/2,5,51/2,6, 61/2,7,71/2,8Crucible Swelling Index Gray King Assay

0- 1/2 A-B

1-4 C-G2

4 1/2 -6 F-G4

6 ½-8 G3-G9

8 ½- 9 G7 ke atas

Page 42: TEKNOLOGI BATUBARA

Roga IndexRoga Index

• Pengujian untuk menentukan sifat caking batubara.• Cara :

1 gr batubara dicampur dengan 5 gr antrasit dan ditekan selama 30 detik oleh beban seberat 6 kg. Setelah itu dilakukan karbonisasi pada suhu 850 oC selama 15 menit. Coke yg dihasilkan diayak dgn ayakan 1 mm, residu yg tinggal pada ayakan ditimbang dan dimasukan dalam drum sebanyak 3 kali masing masing selama 5 menit. Setelah itu diayak dengan ayakan 1 mm dan residu yg diperoleh ditimbang.

Page 43: TEKNOLOGI BATUBARA

Caking Index RogaCaking Index Roga

Q= berat coke hasil karbonisasia = berat coke yg tinggal pada sieve sebelum drumming pertamab =berat coke setelah drumming pertamac =berat coke setelah drumming keduad =berat coke setelah drumming ketiga

Page 44: TEKNOLOGI BATUBARA

Roga Test Sifat Caking

0 - 5 0 = non caking

5 - 20 1= weakly caking

20 - 45 2=moderately caking

45 3= strongly caking

Page 45: TEKNOLOGI BATUBARA

Sifat Fisis BatubaraSifat Fisis Batubara

• Sifat fisis batubara :

1. Densitas : Piknometer

- bulk density : Densitas curah

Jumlah massa/vol. dari tempat batubara itu berada

. Ukuran dan bentuk partikel

. Jumlah moisture

. Bentuk tempat/container dan cara pemuatan

batubara ke tempat itu.

- apparent density : mercury density

- true density : water density dan helium density

Page 46: TEKNOLOGI BATUBARA

• Porositas

- Macropores : > 200 Ao

- Transitional pores : 20 – 200 Ao

- Micropores : < 20 Ao

• Luas Permukaan :

- Heat of wetting : Adsorpsi Metanol ---swelling---panas endotermis dan eksotermis

- Metoda BET (Brenauer Emmet Teller) : Adsorpsi Nitrogen liquid (-196 oC) atau CO2 (-78 oC)

Page 47: TEKNOLOGI BATUBARA

• 3. Sifat Caking dan Coking• 4. Angle of Repose : Sudut terbesar dari tumpukan zat

padat dimana belum terjadi pergeseran atau keruntuhan (penting untuk penyimpanan (coal storage) dan pengaliran batubara menggunakan belt conveyor dan hopper.

Ukuran Batubara (in) Angle of Repose (deg.)

1.5 – 0.75 41

0.75 – 0.50 40

0.50 -0.25 38

0.25 – 0 32

Page 48: TEKNOLOGI BATUBARA

• Hardness (kekerasan) dan Grindability• Hardness : ketahanan batubara thd goresan/guratan.

Dinyatakan dalam skala Mohs.

Skala Contoh

1 Talk

2 Gypsum

3 Calcite

4 Fluorite

5 Apatite

6 Feldspar

7 Quartz

8 Topaz

9 Corundum

10 Diamond

Page 49: TEKNOLOGI BATUBARA

• Grindability : Sifat mudah atau tidaknya batubara digiling. Nilainya diukur berdasarkan jumlah energi yang diperlukan untuk menggiling sample dalam standard mill test.

Page 50: TEKNOLOGI BATUBARA

Hard CoalHard Coal

• International System untuk hard coal terdiri dari 10 kelas berdasarkan kandungan VM nya.

• Bila VM < 33% : kelas 0 - 5

• VM > 33% : kelas 6 - 9

• Terdiri dari 3 angka

Angka pertama : kelas

Angka kedua : group

Angka ketiga : sub-group

Page 51: TEKNOLOGI BATUBARA

Benefiasi batubaraBenefiasi batubara• 1. Coal preparation

- Penyimpanan (storage)

- Penanganan (handling)

- Pengecilan Ukuran (Sizing)

- Pembersihan mekanis • 2. Satuan Operasi

- Pengecilan ukuran (size reduction termasuk crushing

dan pulverizing)

- Screening

- Dewatering dan drying

- Briquetting

- Coal cleaning dengan proses kering dan basah

- Water pollution abatement

Page 52: TEKNOLOGI BATUBARA

Proses Pemanfaatan BatubaraProses Pemanfaatan Batubara

• Combustion (pembakaran)

• Carbonization and pyrolisis (Karbonisasi dan pirolisa)

• Gasification (Gasifikasi)

• Liquefaction (pencairan)

Page 53: TEKNOLOGI BATUBARA

Ratio H/CRatio H/C

Bahan H/C

Metana 4.00

Napta 2.27

Minyak Berat 1.59

Bituminus 0.69

Subbituminus 0.53

Lignit 0.91

Page 54: TEKNOLOGI BATUBARA

Pemanfaatan Batubara sebagai sumber energi Pemanfaatan Batubara sebagai sumber energi dan bahan baku industri kimiadan bahan baku industri kimia

Batubara

Gas NHV rendah Gas NHV sedang Arang Bahan bakar cair

Gasifikasi

Listrik dari internal combustionengine melalui mesin diesel, motor bakar dan

Gas turbin

Listrik dari external combustion engine melalui siklus uap

Metanol

Page 55: TEKNOLOGI BATUBARA

Pohon Industri Batubara

Page 56: TEKNOLOGI BATUBARA

CombustionCombustionPembakaran batubara untuk menghasilkan energi (kalor). Biasanya dalam suatu power plant.

Prinsip :

1. Mengubah energi kimia menjadi energi panas.

2. Memindahkan panas dari gas panas hasil pembakaran batubara dengan udara dalam dapur.

3. Ekpansi fluida kerja ke dalam turbin uap untuk menghasilkan tenaga mekanis.

4. Mengubah tenaga mekanis menjadi tenaga listrik

Page 57: TEKNOLOGI BATUBARA

Power PlantPower Plant

Page 58: TEKNOLOGI BATUBARA

Reaksi-reaksi PembakaranReaksi-reaksi Pembakaran2 C (grafit) + O2 (g) 2 CO (g) + 52.8 kkal

2 CO(g) + O2(g) 2 CO2(g) + 135.3 kkal

C (grafit) + O2(g) 2 CO(g) - 41.2 kkal

C(grafit) + O2(g) CO2 + 94.1 kkal

Reaksi tambahan:

2 H2(g) + O2(g) 2H2O(g) + 115.8 kkal

Reaksi Karbon-Air (Water shift reaction)

C (grafit) + 2 H2O(g) CO(g) + H2 - 31.4 kkal

C (grafit) + 2 H2O(g) CO2(g) + 2 H2(g) - 21.5 kkal

C (grafit) + 2 H2O(g) CO2(g) + 2 H2(g) + 9.8 kkal

Page 59: TEKNOLOGI BATUBARA

Faktor yang mempengaruhiFaktor yang mempengaruhi

A) Nilai Kalor

B) Kandungan Abu dan sifat fusi

C) Kandungan Sulfur

D) Kandungan Zat terbang

E) Kandungan Air

F) Sifat Coking

Page 60: TEKNOLOGI BATUBARA

Reaksi Oksidasi pada Pembakaran BatubaraReaksi Oksidasi pada Pembakaran BatubaraCO

H20SO2

CO2

CO CO2

H2 H2O

O2

CO

CO2

H20

SO2 SO3

Page 61: TEKNOLOGI BATUBARA

Carbonization and PyrolisisCarbonization and Pyrolisis• Karbonisasi : Pemanasan desktruktif tanpa

kehadiran udara yang akan menghasilkan produk padatan, residu carbonaceous yang disebut coke atau char dan senyawa volatil.

• Pyrolisis : Dekomposisi termal dari struktur batubara dengan produk hampir sama dgn karbonisasi.

Tujuan :

Meningkatkan kadar C dalam batubara

Meningkatkan nilar kalor

Memanfaatkan coke/char

Page 62: TEKNOLOGI BATUBARA

Jenis Proses KarbonisasiJenis Proses Karbonisasi

1. Karbonisasi temperatur rendah :

Proses karbonisasi pada suhu tidak lebih dari 700 0C. Menghasilkan smokeless solid fuel untuk keperluan domestik atau industrial boilers.

2. Karbonisasi temperatur tinggi :

Proses karbonisasi pada suhu diatas 900 0C. Menghasilkan metallurgical coke.

Page 63: TEKNOLOGI BATUBARA

Komponen Volatil hasil karbonisasi dan Komponen Volatil hasil karbonisasi dan pirolisis batubarapirolisis batubara

• Combustible gas : H2, CO, CH4, dan Higher Hydrocarbon.

• Non-combustible gas : CO2, H2O

• Uap tar

Page 64: TEKNOLOGI BATUBARA

Hidrokarbon :

- Pemutusan ikatan C-C dan ikatan C-H

diikuti dengan pembentukan molekul.

- Metan terbentuk dengan cara

autohydrogenation

Hydrogen :

-Pemutusan ikatan C-H diikuti dengan pembentukan molekul hidrogen.

Page 65: TEKNOLOGI BATUBARA

Karbonmonoksida

- Terbentuk dari gugus karbonil

- Biasanya pada suhu dibawah 500 0C

Karbondioksida

- Berasal dari gugus karboksil.

Page 66: TEKNOLOGI BATUBARA

GasificationGasification

• Mengubah wujud batubara dari padatan menjadi gas.

• Peralatan disebut GASIFIER

Page 67: TEKNOLOGI BATUBARA

Coal Coal LiquefactionLiquefaction

• Mengubah wujud batubara dari padatan menjadi cairan sehingga dapat digunakan sebagai bahan bakar cair.

• Cairan hasil proses liquefaksi dapat ditingkatkan kualitasnya (up-grading) yg bertujuan :

Page 68: TEKNOLOGI BATUBARA

1. Meningkatkan ratio H/C

2. Mereduksi/menghilangkan kandungan S. N, O, trace element dan abu

3. Menurunkan viskositas dan titik didih cairan

4. Memperbaiki stabilitas dalam penyimpanan

5. Menghilangkan sifat toksisitas dan karsiogenik cairan

Page 69: TEKNOLOGI BATUBARA

Pyrolisis

Solvent Exctraction

Catalytic

Methanol

Synth-gas

Char & Co-gas Production

Flash Hydro

Cat. Donor Solvent

Non-catalytic

Synthoil

Mobil-M

Direct Liquefaction

Indirect Liquefaction

Critical solvent

Once-through Cat.

Cogas

Lurgi-Rhurgas

Contact Catalyst

Rockwell

Hot-Riser

H-Coal

GVV

DOW

MOBIL

SASOL

Coal

SRC - I

SRC - II

EDS

CSF

NCB

Page 70: TEKNOLOGI BATUBARA

Faktor yg mempengaruhi proses liquefaksiFaktor yg mempengaruhi proses liquefaksi

• 1. Reaktifitas

Antrasit sukar dicairkan. Batubara bituminus kualitas tinggi memerlukan kondisi tertentu dibandingkan dengan batubara kualitas rendah. High volatile bituminous coal memberikan hasil yang banyak. Low rank coal seperti lignite mencair lebih cepat tetapi hasil (cairan) sedikit.

Page 71: TEKNOLOGI BATUBARA

2. Laju pemanasan

Laju pemanasan diusahakan secepat mungkin untuk menghindari repolimerisasi dari radikal bebas yg terbentuk dari pemecahan ikatan kimia dari batubara.

Suhu optimal : 400 – 550 oC

3. Katalis

Kebanyakan metal dapat digunakan sebagai katalis. Abu batubara juga dapat bertindak sebagai katalis dalam hidrogenasi.

4. Tekanan

Tekanan operasi yg diperlukan berkisar 500 -4000 psi (34-270 atm)

5. Waktu kontak

Waktu kontak berkisar antara 20 menit sampai 2 jam.

Page 72: TEKNOLOGI BATUBARA

D

I

S

T

I

L

A

S

I

Minyak dari Batubara

Ekstraksi

Reforming

Ekstraksi Aromatik

Steam Cracking

Isolasi Poliaromatik

Hydrotreating

Hidrogenasi Aromatik

Hydrotreating

Hydrocracking

Hydrotreating

Hydrocracking

Minyak Ringan < 200 oC

Minyak menengah 200 - 300

Minyak berat >350 oC

Fenol

Senyawa basa

Gasoline

BTX

Etan/propan

Gasoline

Gasoline

Gasoline

Gasoline

Special Oil

Gasoline

Diesel Fuel

Gasoline

Pyrolisis Oil

Page 73: TEKNOLOGI BATUBARA

Analisa SulfurAnalisa Sulfur

• 1. Secara Kimia

• 2. Menggunakan instrument

Page 74: TEKNOLOGI BATUBARA
Page 75: TEKNOLOGI BATUBARA

Fischer Troops Fischer Troops

Page 76: TEKNOLOGI BATUBARA

Kematian akibat gas SOKematian akibat gas SO22